Desempenho do LDPE (Polietileno de Baixa Densidade)

O polietileno de baixa densidade (PEBD) é um termoplástico obtido pela polimerização do radical etileno sob alta pressão. O LDPE é o membro mais antigo da família do polietileno em resinas e foi produzido comercialmente pela primeira vez como embalagem de arame no início da década de 1940. O LDPE combina algumas boas propriedades: transparência, inércia química, boa capacidade de vedação e fácil moldagem e processamento. Isso determina que o LDPE é um dos materiais mais amplamente utilizados na indústria de polímeros atualmente.
Química e propriedades: O etileno é a unidade estrutural básica dos produtos de polietileno. É um gás incolor obtido a partir de gás de refinaria, gás liquefeito de petróleo ou hidrocarbonetos líquidos. Por ser um componente de muitos outros produtos químicos e polímeros industriais, há uma competição constante pelo fornecimento de etileno.
Essa competição para obter eteno tem um impacto dramático no preço e no valor efetivo do polietileno. Por exemplo, em 1990, a capacidade doméstica de produção de eteno era de aproximadamente 46,5 bilhões de libras, dos quais 51% foram usados ​​para a produção de polímeros como o polietileno.
O LDPE convencional pode ser produzido usando dois métodos: método do tubo ou método da chaleira. Ambos os métodos envolvem a passagem de etileno de alta pureza para um reator contendo um iniciador em alta pressão (103 a 276MPa) e alta temperatura (300 a 500F). O iniciador é oxigênio ou um peróxido orgânico. O término da reação é obtido pela adição de um terminador de cadeia ou pela conexão de duas cadeias moleculares. Ao contrário das estruturas lineares obtidas por outros métodos de produção de polietileno (HDPE e LLDPE), os polímeros obtidos por métodos de alta pressão possuem estruturas ramificadas. Esta estrutura de ramificação confere ao LDPE convencional excelente transparência, flexibilidade e fácil desempenho de extrusão. Especialmente projetado para atender diferentes aplicações.
A resina LDPE é obtida equilibrando e controlando o peso molecular, a cristalinidade e a distribuição do peso molecular MWD.
O peso molecular representa o comprimento médio de todas as cadeias moleculares que compõem um polímero. Por conveniência, o Melt Index (MI) foi selecionado como uma medida do peso molecular da indústria plástica. O índice de fusão é dado em gramas por 10 minutos, que é inversamente proporcional ao tamanho do peso molecular. Para o LDPE, o índice de fusão reflete a fluidez da resina e as propriedades relacionadas à grande deformação do produto acabado. A redução do MI (aumento do peso molecular) não apenas aumenta a maior parte do desempenho da resistência, mas também reduz a fluidez do LDPE e a capacidade da resina de fluir para paredes finas durante o processo de fabricação. A cristalinidade no LDPE é uma função do número de cadeias curtas ramificadas presentes na resina. Para LDPE, o intervalo de flutuação normal de cristalinidade é 30-40 por cento .
Aumentar a cristalinidade do LDPE aumentará sua rigidez, resistência à corrosão química, respirabilidade, resistência à tração e resistência ao calor; Ao mesmo tempo, reduz a resistência ao impacto, resistência ao rasgo e resistência à fissuração por tensão do LDPE. Distribuição do peso molecular (MWD) ou distribuição do grau de polimerização é definida como a razão entre o peso molecular médio ponderado e o peso molecular médio numérico. Na indústria plástica, resinas com valores de MWD de 3-5 são consideradas como tendo uma distribuição de peso molecular estreita, valores de MWD de 6-12 são considerados distribuição de peso molecular moderada e valores de MWD acima de 13 são considerados de peso molecular amplo distribuição. MWD reflete principalmente o desempenho relacionado ao fluxo. Resinas com distribuição de peso molecular médio igual exibem melhor fluidez durante o processamento em comparação com resinas com distribuição de peso molecular estreita. WD tem algum impacto no desempenho de uso final. No entanto, o impacto do MWD é geralmente mascarado por mudanças no peso molecular.
Processamento: O nível de LDPE pode atender aos requisitos da maioria das tecnologias de processamento de conformação termoplástica. Incluindo: sopro de filme, fundição de filme, colagem por extrusão, colagem de fios e cabos, moldagem por injeção, moldagem por sopro.
Aplicação: O LDPE pode ser usado sozinho ou misturado com outros membros da família do polietileno. Amplamente utilizado em embalagens. Construção, agricultura, indústria e mercados de consumo. Faça a extrusão do filme. O maior mercado para o PEBD está na produção de filmes finos (<12 millihours). Single and composite LD produced by blow molding or die-casting processes
O filme de PE responde por mais de 55% do consumo doméstico total de LDPE. Os filmes de LDPE apresentam boas propriedades ópticas, resistência, flexibilidade, vedação, difusão lenta de odor e estabilidade química. O LDPE é usado para embalar pães, produtos agrícolas, fast food, têxteis, bens de consumo duráveis ​​e alguns produtos industriais. O LDPE também pode ser usado como filme não embalado, como fraldas descartáveis, filme agrícola e filme retrátil.
Adesivo Squeeze: É outro grande mercado para o LDPE. Devido às características estruturais das moléculas de LDPE, é a única resina da família das resinas de polietileno que pode atender aos requisitos da tecnologia de processamento de adesivo por extrusão. A colagem fornece uma camada protetora que ajuda a selar a embalagem do produto acabado, com excelentes propriedades de tração essenciais, cobertura duradoura e baixa difusão de odor. O intervalo típico do índice de fusão é 3-15 gramas por 10 minutos. O adesivo LDPE pode ser aplicado a muitos substratos, como papel, papelão, tecido e outros materiais poliméricos. O adesivo LDPE é um meio econômico e eficaz para garantir a vedação térmica e a resistência à umidade do substrato. Os mercados que usam o adesivo LDPE incluem recipientes para leite, embalagens estéreis e conservantes e embalagens para alimentos. Produtos de fita e papel.
A extrusão de compósito LDPE é amplamente utilizada como componente de laminados compósitos de alta barreira. Os requisitos importantes são resistência à umidade e vedação. Atender a diferentes requisitos resulta em diferentes propriedades de resina. Pode ser usado para embalagem asséptica, embalagem de medicamentos e necessidades diárias.
Moldagem: Na competição da família de resinas de polietileno, o uso de LDPE convencional para moldagem por sopro e moldagem por injeção tornou-se relativamente estável. A resina LDPE é usada para moldagem devido à sua flexibilidade de flexão e características de processamento. O intervalo do índice de fusão da resina é {{0}}.5-2.0 gramas por 10 minutos, e o intervalo de variação de densidade é 0.918-0.922 gramas por cúbico centímetro. A moldagem de LDPE deve ser usada para produzir frascos médicos e de consumo diário e componentes de vedação que requerem desempenho de extrusão.
Fios e cabos: O LDPE foi originalmente usado como material de embalagem para fios e cabos. O LDPE apresenta excelentes propriedades de resistência elétrica e ao desgaste, estritamente exigidas no mercado. A faixa do índice de fusão da resina é {{0}}.25-2.0 gramas por 10 minutos, e a densidade é 0,918-0.932 gramas por centímetro cúbico. Atualmente, a resina LDPE é utilizada como revestimento de cabos de telecomunicações.